小学信息技术-人工智能-可编程高效多功能键盘

可编程高效多功能键盘 目录 1.设计意图 2.作品功能 3.制作元器件与材料 4.技术实现过程 5.制作反思及未来展望 2023/10/23 设计意图 在电脑的使用中时常会有复杂、重复的键盘组合按键困扰着我们。 我作为一名小UP主，在剪辑视频、修图时被复杂的Pr、Ps快捷键感到头疼；在游戏中因为手忙脚乱而无法记录精彩瞬间感到可惜；在我编程时重复代码的输入感到十分繁琐。 在身边也有会计朋友在输入重复的信息感到疲乏。 于是我便有了创作可编程高效多功能键盘（原名超级键）的想法，希望解决在视频剪辑、PS、编写代码时遇到的快捷键繁多难以记忆和使用的问题。 2023/10/23 作品功能 1.蓝牙机械键盘 （1）支持宏定义 组合键的一键输入（已实现） （2）一键快速输入一段提前设置好的文字（支持中文拼音输入）（已实现） 2.可充电、便携（已实现） 3.手机无线控制与调试（已实现） 4.iot小爱同学控制（blinker）（暂无） 5.RGB灯光与手机控制（已实现） 2023/10/23 制作元器件与材料（软件） Arduino IDE（下位机程序编写） 浏览器（Android Apk编写） http://app.gzjkw.net 立创EDA（PCB设计） 2023/10/23 制作元器件与材料（硬件） 2023/10/23 排针2个 注意是个，不是排，图中是两排 贴片轻触开关 //47Ω电阻 4位拨码开关 开发板 ESP32 goouuu果云科技 3d打印的外壳一个 （手机一台、3d打印机一台） 键帽若干 机械键轴12个 锂电池升压充电保护板 锂聚合物电池2000mah Ws2812b贴片 4个20pin 排母2个 技术实现过程（硬件1） 由于此次的创作电路复杂，通过简单的杜邦线无法完成电路，因此选用印刷线路板可以有效减少体积、提高便携度。 电路一共设计了五代，其中第三代是最终提交的产品，第四、五代虽然更加轻薄但存在电路问题而失败。（详细过程请参阅制作过程） 第一代 第一代 原理图： 电路板： 2023/10/23 技术实现过程（硬件2） 单片机的选用：Esp32由乐鑫信息科技（上海）股份有限公司制造，由于该单片机拥有WIFI以及蓝牙，非常适合作为超级键盘项目的主控板，我也是第一次使用这款搭载该单片机的开发板。 按键原理图：共12位按键，采用高特机械键轴黑轴作为按键分12路接入esp32，为了节省电路复杂度，我使用了单片机的下拉电阻 按键一脚接地 一脚连接esp32内置的下拉电阻（这也是第一代失败的原因之一） RGB灯光原理图：使用ws2812贴片rgb led使用5v供电，由于esp32是3.3v 需要串联一个110Ω~47Ω的电阻 控制开关、电源开关电路：使用拨码开关来代替控制按钮和电源开关（其实这并不符合使用规范，因为工作电流可能大于拨码开关的最大电流100mA） 为了避免开发板设计失误，这里直接选用了“3.7v锂电池充电升压放电一体模块，电池采用2000mah 103450聚合物锂电池 主控板接口电路：为了方便调试，主控板将会通过两个2.54mm 20pin的排母连接 2023/10/23 技术实现过程（下位机软件） 编程语言为arduino 代码将在附件完整展示 以下为运行逻辑图 因为Esp32大部分型号为双核 即可同时运行两个程序 便可以同时控制RGB与键盘的读写 2023/10/23 技术实现过程（上位机软件） 不会java所以使用APP inventor图形化编程 .Apk文档将在附件提供 App提供了对键盘的各项设置，可通过蓝牙保存到键盘中 上半部分为灯光设置 下半部分为按键设置 真正实现了“可编程” （详细过程请参阅制作过程） 2023/10/23 技术实现过程（通讯协议） 自己设计了个通讯协议方便手机与键盘沟通 手机每一次都会通过蓝牙发送6个字符串 举例：1 255 255 255 0 0 第一个代表模式 1-10为灯光模式 11-14为按键层数 第二个代表按键模式/RGB R 第三个代表按键序号/RGB G 第4-6个代表按键将按下哪个按钮/RGB B 举例